Concetti Chiave
- Lo spazio morto anatomico rappresenta il volume del sistema di conduzione, calcolato generalmente in base al peso corporeo.
- Il metodo di Fowler misura lo spazio morto anatomico analizzando la concentrazione di azoto dopo l'inalazione di ossigeno puro.
- Il lavoro toraco-polmonare si divide in tre componenti: lavoro elastico, lavoro contro le viscosità e lavoro contro le resistenze al flusso d'aria.
- La transizione da flusso laminare a turbolento aumenta la resistenza al flusso aereo, influenzando la respirazione.
- Il surfactante, prodotto dagli pneumociti di tipo 2, regola la tensione superficiale negli alveoli, prevenendo il collasso dei più piccoli.
Indice
Che cos'è lo spazio morto anatomico?
L’aria deve passare nel sistema di conduzione. L’insieme delle strutture che uniscono il sistema di conduzione prende il nome di spazio morto anatomico. In termini generali, si moltiplica 70kg*2= 140/150mL.
Definire spazio morto anatomico= si definisce spazio morto anatomico il volume del sistema di conduzione.
Metodo di Fowler
Per misurarlo generalmente si utilizza il metodo di Fowler: si parte da un soggetto al termine di un'espirazione inizia una nuova inspirazione con 100% di ossigeno. Poi si chiede di espirare, durante questa fase, tutto l'ossigeno che è rimasto nel sistema di conduzione conterrà ossigeno al 100% e conterrà 0 azoto. Quando il soggetto nella successiva espirazione, vado a vedere concentrazione di N, nella parte iniziale è 0.
Quando iniziamo a espirare l’aria presente negli alveoli e polmoni, l’N avrà un determinato valore.
Sistema elastico ideale
Un sistema elastico ideale non è provvisto di attrito, tanta è la forza che applico e tanta sarà la distanza della mia molla
Il nostro sistema non è ideale e presenta attriti, applico la forza ma sono presenti anche forze d’attrito. A parità di forza applicata la distanza che percorrerò sarà inferiore.
Anche il sistema toraco polmonare è un sistema che ha delle forze di attrito, che sono minimizzate. Il sistema toraco-polmonare nel suo insieme si trova all’equilibrio perché la forza di espansione del torace è uguale e contraria alla forza di retrazione del polmone.
Componenti del lavoro toraco-polmonare
Può essere diviso in tre componenti:
-lavoro elastico (compliance work)= per superare le forze elastiche di polmone e torace
- quello richiesto per superare le viscosità delle strutture toraco-polmonari
-quello richiesto per superare le resistenze al flusso d’aria ai polmoni
F= ΔP/R (differenza di pressione tra pressione atmosferica e alveolare).
R= 8ηl/πr4.
Flusso laminare e turbolento
In condizioni normali abbiamo un flusso laminare. Il passaggio da laminare a turbolento comporta un aumento di resistenza
Prova di Valsava= impedimento totale al flusso aereo.
Se facciamo un foro che arriva alla pleura parietale, entra aria perché la pressione intrapleurica è inferiore a quella atmosferica. Ho un pneumotorace. Se entra aria, disaccoppio la pleura viscerale da quella parietale, il polmone collassa e quindi ho riduzione del volume del polmone e il torace si espande (proprietà elastiche).
Tensione superficiale e surfactante
Perché il polmone collassa? Per due forze motivi:
* tensione delle fibre elastiche perché una struttura elastica (connettivo elastico)
* tensione superficiale (creata dall’interfaccia liquido-aria)
Quali sono le forze che fanno collassare il polmone?
Pressione superficiale negli alveoli: effetto del
P= 2Ts/r
Gli alveoli più piccoli, pressione più alta e quindi collassano prima degli altri (questo non succede).
Questo perché esiste una molecola, tensioattivo, che è il surfactante. Questo viene prodotto dagli pneumociti di tipo 2. La tensione superficiale è più piccola nell’alveolo piccolo rispetto a quello grande.
Gli alveoli più piccoli avranno una maggiore densità di tensioattivo rispetto agli alveoli grandi. Questo mi fa avere un valore di pressione uguale in quello piccolo e in quello grande.
La non uguale distribuzione di tensioattivo permette di normalizzare la pressione e di conseguenza non collassano prima gli alveoli piccoli.
Domande da interrogazione
- Cos'è lo spazio morto anatomico e come si calcola?
- Qual è il metodo di Fowler e come viene utilizzato per misurare lo spazio morto anatomico?
- Quali sono le componenti del lavoro toraco-polmonare?
- Cosa causa il collasso del polmone e quale ruolo ha il surfactante?
- Qual è la differenza tra flusso laminare e turbolento e come influisce sulla resistenza al flusso d'aria?
Lo spazio morto anatomico è definito come il volume del sistema di conduzione dell'aria, calcolato generalmente come 140-150 mL per un soggetto di 70 kg.
Il metodo di Fowler prevede che un soggetto inspiri ossigeno al 100% e poi espiri, permettendo di misurare la concentrazione di azoto nell'aria espirata, che inizialmente è 0, per determinare il volume del sistema di conduzione.
Il lavoro toraco-polmonare si divide in tre componenti: lavoro elastico per superare le forze elastiche, lavoro per superare le viscosità delle strutture toraco-polmonari e lavoro per superare le resistenze al flusso d'aria.
Il collasso del polmone è causato dalla tensione delle fibre elastiche e dalla tensione superficiale. Il surfactante, prodotto dagli pneumociti di tipo 2, riduce la tensione superficiale negli alveoli, prevenendo il collasso degli alveoli più piccoli.
In condizioni normali, il flusso è laminare, ma il passaggio a un flusso turbolento aumenta la resistenza al flusso d'aria, rendendo più difficile la respirazione.
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